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2018 Fiscal Year Research-status Report

空中駆動する透明導電性高分子・ナノカーボンハイブリッドアクチュエータの研究

Research Project

Project/Area Number 17K05983
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

寺澤 直弘  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (10357543)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsアクチュエータ
Outline of Annual Research Achievements

空中で駆動可能な、主に酸化・還元型PEDOT・PSSイオン液体ゲルアクチュエータの開発のため、PEDOT・PSS及びイオン液体を用い、指触ディスプレイ等のアクチュエータに適用可能な、応答速度に優れ、大きな曲げや発生力を示す等の、優れた透明アクチュエータ素子を開発する。
1)まず初めに、今までのナノカーボン/IL/PEDOT・PSSゲルアクチュエータに用いられたイオン液体等を勘案し、市販等のPEDOT・PSS及びイオン液体、加えて、研究室合成したイオン液体を用いて、最適の組合わせ及び構成比を示した。
2)次にPEDOT・PSS/ナノカーボン/IL/エチレングリコールゲルアクチュエータを用いて、シナジー効果が期待できる空中駆動可能なハイブリッドアクチュエータ(酸化・還元型及び電気二重層型)の開発のため、市販等のPEDOT・PSS、ナノカーボン及びイオン液体を用い、指触ディスプレイ、パワーアシストスーツ等のアクチュエータに適用可能な、応答速度に優れ、大きな曲げや発生力を示す等の、優れた透明アクチュエータ素子の一例を開発できた。
3)上記の実験の中で得られる、PEDOT・PSS/ナノカーボン/ILゲル及びPEDOT・PSS/ナノカーボン/IL/エチレングリコールゲルアクチュエータ素子を電気化学的データを中心として、ILの導電率や粘度等の基礎物性、ILのサイズや解離度等を考察して、応答メカニズムについて考察した。
その結果、投稿論文4報の掲載、学会発表4件(うち国際学会2件)及び国内特許の出願1件行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

空中で駆動可能な、主に酸化・還元型PEDOT・PSSイオン液体ゲルアクチュエータの開発のため、PEDOT・PSS及びイオン液体を用い、指触ディスプレイ等のアクチュエータに適用可能な、応答速度に優れ、大きな曲げや発生力を示す等の、優れた透明アクチュエータ素子の開発が順調に進んでいる。

また該当2年間で、投稿論文7報の掲載、学会発表4件(うち国際学会2件)及び国内特許の出願2件行った。

Strategy for Future Research Activity

昨年度に引き続き、研究課題に述べた、課題を着実に遂行し、PEDOT・PSS/IL、PEDOT:PSS/ナノカーボン/IL並びにPEDOT・PSS/ナノカーボン/IL/エチレングリコールゲル電極及びアクチュエータ素子を総合的に検討し、指触ディスプレイ、パワーアシストスーツ等のアクチュエータに適用可能な、応答速度に優れ、大きな曲げや発生力を示す、アクチュエータ素子を開発する設計指針を示し、指触ディスプレイ(福祉)、パワーアシストスーツ(介護)等の分野の開発において、画期的な成果を示す。
その結果を学会発表、論文掲載、特許出願という形で行う予定である。

Causes of Carryover

前年度の残額が今年度の残額にもなっている。今年度は物品費及び旅費にバランスよく使用したい。

  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] High-Performance Cellulose Nanofibers, Single-Walled Carbon Nanotubes and Ionic Liquid Actuators with a Poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)/Ionic Liquid Gel Electrolyte Layer2019

    • Author(s)
      寺澤 直弘、安積 欣志
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 9 Pages: 8215-8221

    • DOI

      10.1039/c8ra10221

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Electrochemical and electromechanical properties of high-performance fluoropolymer/ionic liquid (with wide electrochemical window of 6 V) gel hybrid actuators based on single-walled carbon nanotubes,2019

    • Author(s)
      寺澤 直弘
    • Journal Title

      DIAMOND AND RELATED MATERIALS

      Volume: 95 Pages: 77-82

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2019.04.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Performance Enhancement of PEDOT:Poly(4-styrenesulfonate) Actuators by Using Ethylene Glycol2018

    • Author(s)
      寺澤 直弘、安積 欣志
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 8 Pages: 17732-17738

    • DOI

      10.1039/c8ra02714e

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Self-Standing Cellulose Nanofiber/Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):Poly(4-styrenesulfonate)/Ionic Liquid Actuators with Superior Performance2018

    • Author(s)
      寺澤 直弘、安積 欣志,
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 8 Pages: 33149-33155

    • DOI

      10.1039/c8ra06981f

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] High-performance ionic and non-ionic fluoropolymer/ionic liquid (with quaternary cation and perfluoroalkyltrifluoroborate anion) gel hybrid actuators with electrochemical window of 6 V2018

    • Author(s)
      寺澤 直弘、安積 欣志
    • Organizer
      ANM2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electrochemical and electromechanical properties of high-performance fluoropolymer/ionic liquid (with wide electrochemical window of 6 V) gel hybrid actuators based on single-walled carbon nanotubes2018

    • Author(s)
      寺澤 直弘、安積 欣志
    • Organizer
      The 29th International Conference on Diamond and Carbon Materials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ポリシラン・イオン液体ゲル透明アクチュエータ2018

    • Author(s)
      寺澤 直弘
    • Organizer
      第67回高分子討論会
  • [Presentation] 寺澤 直弘、安積 欣志2018

    • Author(s)
      Cellulose Nanofibers/Poly(3,4-ethylenedioxythiophene): Poly(4-styrenesulfonate)/Ionic Liquid Actuators
    • Organizer
      第28回日本MRS年次大会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 導電性薄膜、積層体、アクチュエータ素子及びその製造方法2018

    • Inventor(s)
      寺澤直弘
    • Industrial Property Rights Holder
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2018-121455

URL: 

Published: 2019-12-27  

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